Отслеживание Bluetooth-устройств: эксперимент и выводы / Хабр

Прочитав статью "Китай хочет запретить гражданам использовать Wi-Fi и Bluetooth", задумался о том, как можно различными способами использовать включенные Bluetooth-устройства, не подключаясь к ним (хотя и сама статья посвящена распространению нелегального контента). По сути, любое Bluetooth устройство — это небольшой маячок, который постоянно сообщает о себе миру. И если при поиске знакомых Wi-Fi-сетей устройства уже научились предоставлять случайный поддельный MAC-адрес, то, насколько мне известно, для Bluetooth этого пока нет (поправьте, если ошибаюсь).

Подобное поведение Bluetooth-устройств может быть использовано как в коммерческих целях (например, считать постоянных клиентов в магазине), так и в иных (например, для трекинга и слежения за человеком).

Исключительно в формате эксперимента был написан небольшой алгоритм в Automate, который каждые 15 секунд сканирует Bluetooth-устройства и сохраняет в лог имена, адреса и локацию:

Пустой файл необходимо заранее создать на устройстве (этот алгоритм не проверяет наличие файла и не создает новый — скорость эксперимента была важнее оптимизации).

Получаем файл примерно такого вида:

Полученный лог с устройствами, адресами и локацией

Подготовим файл для дальнейшего анализа, распарсив на столбцы:

import pandas as pd
import csv

# Исходный файл
input_file = "btlog.txt"

# Файл, куда будут записаны данные
output_file = "formatted_file.csv"

with open(input_file, 'r', encoding='utf-8') as inp, open(output_file, 'w', newline='', encoding='utf-8') as out:
    writer = csv.writer(out)
    writer.writerow(["device name", "device address", "advertiser", "location", "datetime"])
    for row in csv.reader(inp, delimiter=';'):
        device_names = row[0].split(", ")
        device_addresses = row[1].split(", ")
        advertisers = row[2].split(", ")
        location = f"{row[3]}, {row[4]}"
        datetime = row[5]
        
        min_len = min(len(device_names), len(device_addresses), len(advertisers))
        
        for i in range(min_len):
            writer.writerow([device_names[i], device_addresses[i], advertisers[i], location, datetime])

Получаем уже более стройную таблицу следующего вида

Теперь нужен инструмент, который позволит выбрать устройство из списка и покажет на карте, где устройство было найдено.

Открываем Google Colab, добавляем CSV-файл в каталог, пишем сам инструмент.

Импорт библиотек:

!pip install pandas folium ipywidgets

import pandas as pd
import folium
from ipywidgets import interact

Подготовка данных из таблицы и форматирование значений:

df = pd.read_csv('formatted_file.csv', sep=',')

df['location'] = df['location'].apply(lambda x: [float(i) for i in x.split(',')])
df['datetime'] = pd.to_datetime(df['datetime'])
df['device address'] = df['device address'].str.strip()  # удаление пробелов в начале и конце строки
df['device name'] = df['device name'].str.strip()  # удаление пробелов в начале и конце строки
df['frequency'] = df.groupby('device address')['device address'].transform('count')
df = df.sort_values(by='frequency', ascending=False)

# Создание нового столбца 'device_info', объединяющего 'device name' и 'device address' для свитка с выбором устрйоства
df['device_info'] = df['device name'].fillna('unknown') + ' - ' + df['device address']

Делаем выпадающий список с выбором устройства:

@interact
def search_device(device=list(df['device_info'].unique())):
    return df[df['device_info'] == device]

Визуализация данных на карте:

def visualize_on_map(device_info):
    device_data = df[df['device_info'] == device_info]
    m = folium.Map(location=device_data['location'].iloc[0], zoom_start=13)

    for _, row in device_data.iterrows():
        folium.Marker(
            location=row['location'], 
            popup=folium.Popup('Дата: ' + str(row['datetime']), max_width=300)
        ).add_to(m)

    return m

@interact
def interact_map(device=list(df['device_info'].unique())):
    return visualize_on_map(device)

В результате получаем выпадающий список. Выбрав из него соответствующее устройство, видим на карте, где его встречали, а при нажатии на точку видим дату и время:

Выбран Flipper для примера, так как это мое же устройство

По данным есть некоторые погрешности. Например, едва ли за мной километр ходил человек с 60-дюймовым включенным телевизором, а я этого не заметил. Скорее всего, не успела обновиться локация. Телефоны редко сообщают о себе, а вот часы, наушники и прочие устройства — постоянно.

Все не более чем proof of concept для проведения самого экспримента.

По результатам этого эксперимента становится очевидно, что мы часто беспечно раскрываем информацию о своем местоположении и движениях. Мы невольно регистрируем свое присутствие, оставляя включенным Bluetooth на смартфоне. Этот эксперимент показывает, что по собранным данным можно узнать, где и с какими людьми вы чаще всего пересекаетесь, даже не зная об этом (не замечая их в толпе, в транспорте или в торговом центре), а также — насколько легко определить ваше присутствие в конкретном месте (при наличии там сканнера Bluetooth-устройств и известном MAC-адресе одного из ваших гаджетов).

С точки зрения информационной безопасности это может быть риском. Чтобы уменьшить его, рекомендуется выключать Bluetooth, когда он не используется.

Систему можно развивать, усложнять, делать сеть из Bluetooth-устройств с отслеживанием в конкретных локациях и т.д. Варианты зависят от поставленных целей.